Курников А.С. Технология судоремонта : курс лекций

Подождите немного. Документ загружается.

101

Определение оценки технического состояния корпуса

по местным остаточным деформациям

Правилами Регистра из всех местных деформаций по оценкам техни-

ческого состояния нормируются только вмятины.

По бухтинам и гофрировкам, кривизна которых характеризуется от-

ношением

аf

обш

, а также дополнительно по вмятинам стального корпу-

са, кривизна которых по деформированному набору характеризуется от-

ношением

вм

f Правилами Регистра установлены так называемые за-

градительные параметры, то есть предельно допустимые величины, огра-

ничивающие потерю работоспособности этих связей в общей прочности

корпуса, при повышении которых для данных деформаций устанавлива-

ется оценка технического состояния негодное, а при меньших значениях

они на оценку технического состояния не влияют.

Кромочные деформации балок рамного набора Правилами Регистра

не нормируются.

В табл. 2.3 выполняется расчет следующих параметров:

а) степень распространения вмятин, расположенных в одном попереч-

ном сечении по ширине металлического корпуса отдельно для палубы

∑

и отдельно для днища Bd

∑

(см. рис. 2.12). Дополнительно для

корпусов из легких сплавов учитывается и степень распространения вмятин

по высоте бортов в одном сечении

∑

отдельно для каждого борта.

Нормируется параметр по оценкам технического состояния корпуса;

б) максимальная стрелка прогиба каждой вмятины по деформированному

набору f

вм

(принимается по данным замеров параметров вмятин) нормируется

по оценкам технического состояния только для корпуса из стали;

в) отношение

вм

f каждой вмятины, по которому ограничивается кри-

визна вмятины заградительным параметром (только для корпуса из стали).

В табл. 2.4 для каждой бухтины и гофрировке выполняется расчет от-

ношения f

обш

/а, по которому ограничивается кривизна деформации загра-

дительным параметром.

Оценка технического состояния корпуса по вмятинам определяется по

каждому нормируемому параметру непосредственно в таблице замеров

(пример, приведенный в табл. 2.3) путем сравнения полученных при из-

мерении и расчете величин нормируемых параметров каждой вмятины с

нормами Регистра по оценкам технического состояния, а по

заградитель-

ному параметру для корпусов из стали оценка устанавливается негодное,

если

1,0≤l

вм

f .

По бухтинам и гофрировкам выставляется оценка технического со-

стояния негодное, если их параметр f

обш

/а, превышает значения, указанные

в Правилах Регистра.

102

Общая оценка технического состояния корпуса по всем местным ос-

таточным деформациям устанавливается по наихудшей оценке любой из

нормируемых деформаций.

2.6.5. Дефектация недопустимых и прочих дефектов

По всем недопустимым дефектам (повреждениям) и прочим дефектам

при дефектации устанавливается необходимость их устранения, метод

ремонта и размеры связей, требующих ремонта (по обшивке и набору).

Все данные дефектации заносятся в таблицу замеров (см. табл. 2.5) и

на растяжку наружной обшивки корпуса для последующего определения

объема ремонтных

работ и включения в ведомость СР и КР судна.

Оценка технического состояния корпуса по всем недопустимым де-

фектам устанавливается негодное с учетом требований Регистра.

По прочим дефектам выставляется требование об их устранении в

процессе СР и КР (см. Правила Регистра).

2.6.6. Назначение планируемой оценки

технического состояния корпуса после ремонта

Общие положения

Общая оценка технического состояния корпуса перед ремонтом уста-

навливается по наихудшей оценке, определяемой износом основных

групп связей корпуса, местными остаточными деформациями и другими

дефектами, недопустимыми по нормам Регистра.

Эта оценка, устанавливаемая непосредственно перед ремонтом, не от-

ражает реального технического состояния корпуса, а указывает на нали-

чие износа отдельных связей корпуса и

ряда недопустимых дефектов,

устранение которых необходимо для восстановления технического со-

стояния корпуса до уровня планируемой оценки на следующий межре-

монтный период.

Стратегия назначения планируемой после ремонта оценки техниче-

ского состояния должна удовлетворять одновременно решению трех

трудно совместимых задач:

а) чтобы оценка технического состояния была наиболее высокой, но

реальной с учетом

общего технического состояния судна;

б) чтобы объем ремонта, необходимый для повышения оценки техни-

ческого состояния до уровня планируемой, был минимальным;

в) чтобы планируемая оценка технического состояния корпуса была

надежной (и особенно по подводной части корпуса) на весь период экс-

плуатации до следующего СР, что, кроме аварийных случаев, исключает

потребность слипования и

замены связей при промежуточных видах ре-

монта и в процессе эксплуатации.

103

При решении этих задач следует иметь в виду, что стремление к не-

обоснованному повышению оценок технического состояния корпусов

ведет к значительному возрастанию объемов ремонта, расхода металла, к

перерасходу амортизационных отчислений на ремонт флота и к перегруз-

ке корпусоремонтных цехов.

Также необходимо учитывать, что при повышении предремонтной

оценки до планируемой определяющее

влияние на увеличение объемов

ремонта оказывают не местные деформации и недопустимые дефекты

(они остаются в большинстве случаев на мало изменяемом уровне), а из-

носы групп связей К, поэтому планируемую после ремонта оценку выби-

рают именно по этому показателю.

Методика выбора планируемой оценки

Сначала в табл. 2.2 для всех элементов и групп связей каждого кон-

трольного сечения подсчитывается дополнительный износ от коррозии и

истирания, который возникнет через (4…6) лет (к следующему СР) по

методическим указаниям, приведенным непосредственно в табл. 2.2. Под-

считываются ожидаемые через (4…6) лет К

эл

, К и оценки технического

состояния, которые достигнут группы связей. Это необходимо для того,

чтобы планируемая оценка была надежной не только сразу после ремонта,

но и на весь последующий межремонтный период эксплуатации.

Наиболее обоснованными ориентирами для выбора планируемой по-

сле ремонта оценки являются:

оценка, установленная после предыдущего среднего ремонта;

преобладающая оценка

из всех достигаемых группами связей к сле-

дующему среднему ремонту по расчету в табл. 2.2.

Если планировать оценку, которая была после предыдущего среднего

ремонта, например годное, то по всем контрольным сечениям выбираются

группы связей с достигаемыми к следующему СР оценками негодное и

только по этим группам связей выполняется пересчет оценок на годное

назначением в них замены наиболее изношенных элементов (заменяемо-

му поясу или его части проставляется износ К

эл

= 0).

Надежность оценки годное будет обеспечена, если средний износ ка-

ждой группы связей К не будет превышать допустимой величины по нор-

мам Регистра для планируемой оценки годное, а износ любого из остав-

ляемых элементов К

эл

, не будет превышать нормы для этой оценки на 10%

к концу следующего межремонтного периода.

Правилами ремонта судов установлены предельные ограничения по

замене связей при ремонте корпусов (от общей массы металлического

корпуса и надстроек); при ТР – до 3%; при СР – до 8%; при КР – до 20%.

Необходимо отметить, что эти нормы несколько устарели, хотя они

ориентируют на ограничение расхода стали, но по современным понятиям

104

являются очень «мягкими» и совсем не учитывают (не ограничивают) раз-

меры трудовых затрат. В практической работе судоремонтных заводов эти

нормы рекомендуется применять как предельно допустимые для каждой

группы связей, но не по массе металла, а по площади сменяемой обшивки.

Этим критерием и пользуются при окончательном выборе планируемой

после ремонта оценки.

В единичных обоснованных случаях решение об

увеличении доли заменяемой обшивки принимает владелец флота на уров-

не Министерства (например, для полной смены настила второго дна и т.п.).

2.6.7. Определение объема ремонта

Общие положения

Минимальный объем ремонта, необходимый для обеспечения плани-

руемой после ремонта оценки технического состояния корпуса и ее на-

дежности на период эксплуатации судна до следующего СР определяется

в таблицах замеров по данным измерениям линейных и габаритных раз-

меров дефектов в процессе дефектации.

В графе «Объем ремонта» каждой таблицы измерения для каждой

группы

связей или дефекта в наиболее кратком виде заносится следующая

информация:

а) название связи или дефекта (пояс обшивки, рамная или холостая балка

набора, вмятина, бухтина, гофрировка, трещина, коррозия язвами и т.п.);

б) координаты дефекта (палуба, днище, борт и т.д., № – № шп.);

в) вид ремонта (замена, правка, заварка, подварка,

наплавка);

г) толщина связи S, мм, или номер профиля;

д) длина связи (дефекта) l

п.м., или площадь связи (дефекта)

F = l

эл

⋅b

эл

, м, где l

эл

и b

эл

– габаритные размеры подлежащего ремонту

участка или дефекта, измеряемые по линиям, параллельным стыкам и па-

зам обшивки.

Последовательность определения объема ремонта

Сначала определяется объем ремонта по недопустимым и прочим де-

фектам, подлежащим обязательному устранению (см. табл. 2.5), а также

по бухтинам, гофрировке и вмятинам, получившим по нормам для загра-

дительных параметров оценку негодное (см. табл. 2.3, 2.4). В конце этих

таблиц подсчитывается суммарный итог, сгруппированный отдельно по

видам работ, видам и толщинам связей (это будет

неизменная составляю-

щая общего объема ремонта).

Затем для планирования оценки годное, подсчитывается для неё ожи-

даемый объем ремонта по износу связей (см. табл. 2.2).

Длина заменяемых элементов (поясов или их наиболее изношенных

частей) берется по длине участков корпуса, на которые распространяются

105

замеры остаточных толщин в каждом контрольном сечении (или уточня-

ется непосредственно на корпусе судна при дополнительном осмотре).

Ширина элементов (поясов) берется по чертежу растяжки наружной

обшивки.

Общий объем ремонта по корпусу получается суммированием итогов

по всем таблицам замеров и вместе с установленными оценками заносит-

ся в «Акт дефектации».

При определении

общего объема ремонта необходимо следить, чтобы

в разных таблицах замеров повторно не включались объемы ремонта по

устранению дефектов, расположенных на поясах обшивки, подлежащих

замене по износу.

Все документы дефектации подписываются комиссией и представля-

ются Регистру для согласования.

2.7. Устранение трещин в обшивке

Трещины в листах и профилях корпусных конструкций являются наи-

более распространенными дефектами и чаще всего относятся к разряду по-

вреждений, например: усталостные, вибрационные, коррозионные, в ре-

зультате столкновений. Трещины в листах и продольных связях палубы и

днища относятся к разрушениям, так как требуют немедленного ремонта.

Далеко не всегда можно заварить трещины

. Не допускается, в частно-

сти, заварка усталостных трещин. В случае появления ветвистых трещин

следует обязательно заменить поврежденный участок листа и профиля и

при надобности конструктивно изменить или подкрепить дефектный узел.

Поэтому перед заваркой трещины необходимо сначала выяснить причины

их возникновения, которую трудно определить сразу, то есть непосредст-

венно в момент

осмотра. Для этого необходимы дополнительные данные

или исследования.

В общем случае для анализа причин возникновения трещин необхо-

димы следующие данные:

время повреждения, обстоятельства, при которых оно обнаружено

(состояние реки, водохранилища, загрузка и пр.);

появление трещины (сразу или постепенно она увеличивалась по длине);

размеры трещины и место появления;

наличие в районе

трещины интенсивной коррозии либо вмятины;

причины образования трещины – от дефекта в сварном шве, подреза в

кромке связи, в «жесткой» точке;

химический состав и механические свойства материала конструкции;

сведения о правке нагревом.

Если предполагаемой причиной возникновения трещины является по-

вышенная вибрация от работы рядом расположенных механизмов, то сле-

дует проверить, как они

установлены.

106

Если трещина появилась в месте без явных дефектов, то необходимо

определить механические свойства и химический состав металла в районе

трещины.

При обследовании конструкции с трещиной важно правильно опреде-

лить характер разрушения.

Усталостные разрушения имеют ярко выраженную гладкую блестя-

щую зону, в то время как для хрупкого разрушения и обычного статиче-

ского излома характерна зернистая зона (в виде крупных зерен).

Устранение трещин производится в следующем порядке:

1) предельные границы распространения, которые определяются ке-

росино-меловой пробой трещины, засверливаются (∅ 8…10 мм);

2) набор, пересекающий трещину, должен быть отделен от обшивки

на 40 толщин (t) в обе стороны;

3) при толщине наружной обшивки до 4 мм производится

выдавлива-

ние кромок трещины с образованием зазора, при больших толщинах при-

меняется разделка зазора по трещине газовым резаком, зачищаются кром-

ки от наплывов и гранта (рис. 2.14);

а) б)

Рис. 2.14. Подготовка трещины к сварке:

а – выдавливание кромок; б – разделка кромок

4) далее производится сварка трещины по порядку, указанному на

рис. 2.15. Первый шов выполняется обратно-ступенчатым способом для

уменьшения деформации корпусной конструкции.

а) б)

Рис. 2.15. Сварка трещины:

а – длина трещины не более 400 мм; б – длина трещины более 400 мм

107

Сварка трещины с обратной стороны производится после строжки кор-

ня шва «на проход» от начала до конца по общему направлению сварки;

5) отверстия после наложения шва также завариваются;

6) после заварки трещины сварной шов испытывают на герметичность

керосино-меловым способом и проверяют ультразвуком, либо гаммагра-

фированием.

Ремонт сварных швов

Водотечные сварные швы вырубают на длине всего дефектного уча-

стка с припуском по 75 мм на каждую сторону. После удаления заусенцев,

устранения острых углов и тщательной очистки от ржавчины шов завари-

вают вновь. Особенно тщательно надо следить за качеством выполнения

работ в месте стыка старого и нового шва.

Последовательность проведения сварочных работ

та же, что и при за-

варке трещин.

2.8. Ремонт набора корпуса

Трудоемкость работ по устранению остаточной деформации в кор-

пусных конструкциях составляет 12% от общего объема слиповых (доко-

вых) работ.

Обобщенно технологический процесс ремонта корпуса можно пред-

ставить в такой последовательности:

1. Наметить контур выреза в обшивке.

2. Вырезать участок обшивки не повреждая кромок набора (рис. 2.16).

3. Наметить участки набора, подлежащие правке на месте,

правке со

съемкой в цеховых условиях, частичной замене.

4. Вырезать участок набора, заменить или выправить.

5. Подогнать и установить детали набора, прихватить, сварить стыко-

вые швы.

Технологические указания:

1. Правку балок набора, деформированных совместно с обшивкой,

следует выполнять при удаленной на участке ремонта обшивке.

2. Рамную деформацию балки править нецелесообразно, их следует

заменить

на всей длине повреждения.

3. У рамных балок, имеющих кромочную деформацию, превышаю-

щую нормы, следует заменять поврежденный участок.

4. Правку балок набора, имеющих только потерю устойчивости поя-

ска (сваливание, скручивание), допускается выполнять с нагревом без

удаления обшивки специальным рычагом (рис. 2.17).

108

Рис. 2.16. Ремонт набора

Рис. 2.17. Правка балок с помощью рычага

109

5. Балки холостого набора эффективнее править со съемкой в цеховых

условиях. При небольших деформациях с отношением f/l < 0,7 правку

балок допускается проводить без снятия, непосредственно в корпусе суд-

на совместно с обшивкой.

6. Правку балок набора в корпусе судна выполнять в нагретом состоя-

нии, создавая выдавливающее усилие домкратами, винтовыми распорка-

ми (

допускаются удары кувалдой по прокладке) – см. рис. 2.16.

2.9. Правка бухтин и гофрировок

Правку экономически нецелесообразно производить при отношении

f/a > 0,17.

1. При незначительных стрелах прогиба бухтин и ребристости

(f ≤ 30 мм) правка производится тепловым безударным методом. При этом

район деформации нагревается пламенем газовой горелки, происходит

изменение напряженного состояния деформированного района и устра-

няются бухтины и ребристость. Нагрев зоны правки в зависимости от тол

щины (s) производится пятнами, штрихами или полосами (рис. 2.18). На-

гревают до пластического состояния металла (650…800°С).

Рис. 2.18. Правка бухтин и гофрировки тепловым безударным методом:

а – нагрев пятнами; б – штрихами; в – полосами;

I, II, III – порядок подогрева участка

В процессе подогрева района деформации происходит объемное рас-

ширение металла, которое затруднено в направлении плоскости листа. По-

сле остывания металла происходит укорочение волокон нагретого участка,

таким образом поверхности становятся плоскими. Нагрев в трех простран-

ственных направлениях фактически трижды растягивает металл в толщину.

110

Для ускорения процесса правки тепловым безударным методом про-

изводится охлаждение водой нагретых участков.

2. Ребристость, которая имеется под балками набора, трудно поддает-

ся правке. Требуется применять комбинированный метод правки: мест-

ный нагрев, нагрев под набором, принудительное охлаждение и механи-

ческое воздействие (выдавливание), рис. 2.19.

Рис. 2.19. Комбинированный метод правки

3. При значительных стрелках прогиба (f > 30 мм) используется для

правки совместно с нагревом воздействие ударной нагрузки резиновым

или медным молотками. Ударная нагрузка способствует подсадке металла

по линии нагрева.

2.10. Правка вмятин

Правку не производят при отношении f/l > 0,15 (по набору).

Используют три метода правки вмятин.

1. Правка вмятин небольших размеров (площадью не больше рамной

шпации). Правится методом общего нагрева и приложением усилий с по-

мощью домкратов. Рамный набор в районе вмятины, как правило, заме-

няют новым (рис. 2.20).

Рис. 2.20. Правка вмятин небольших размеров